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为什么杨振宁被人们称为伟大的科学家?听完专家的解释恍然大悟

时间:2019-06-05 06:48:50

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为什么杨振宁被人们称为伟大的科学家?听完专家的解释恍然大悟

人类自300多年前,第一次工业开始的时候,进入了科技发展的时代。科技的快速发展需要一批批科学家的出现,而能够真正引领人类科技未来的往往都是那些伟大的科学家。

科学家自然也分不同的等级,而能够被人们称得上伟大科学家的则极少,我们熟知的牛顿,伽利略,爱因斯坦,特斯拉等都是伟大的科学家。他们都在不同的时代引领人类科技发展的方向,带领人类向更高的科技目标前进,其它科学家的研究不过是去完善,学习和证明这些伟大科学家提出的各种理论。

人类自进入科技时代之后,基本每个世纪都会有至少一个伟大的科学家诞生,比如第一次工业革命的牛顿,它提出了万有引力定律。第二次工业革命的西门子,它发明了发电机,使人类进入了电气时代,爱迪生发明了电灯,贝尔发明了电话等。第三次工业革命的爱因斯坦,它提出了相对论,质能方程式乖,特斯拉有3000多项发明。

现在人类的科技还处于第三次工业革命的末期,第四次工业革命正处于萌芽状态,而人类想要真正突破进入第四次工业革命,必然需要一些伟大科学家的出现,那么近现代有哪些能够称得上是伟大科学家?可能有人会觉得,能够获得诺贝尔奖的科学家就是伟大的科学家。

可事实上却不是,判断一个科学家是否是伟大科学家的重要标准就是它的理论和发现是否能够带领人类实现飞跃式进步和发展。有的科学家可能由于提出的理论在当时无法得到验证,过了百年之后才得到验证。这样的科学家当时可能并没有因此获得诺贝尔奖,但是他仍然可以称得上是伟大的科学家。

比如,物理学家霍金,他对黑洞的研究挖出霍金辐射理论,还有其它的一些划时代的理论研究。可由于这些理论在人类现在的科技之下还没有办法得到验证,所以霍金一直都没有获得诺贝尔物理学奖。可是却丝毫不影响人们称霍金为伟大的科学家。

事实上,现代科学家里还有一位伟大的科学家,相信很多人都听过这个名字,他就是我国的伟大科学家杨振宁。可能有人不明白,为什么杨振宁被人们称为伟大的科学家?能够称为伟大科学家,必然是做出了巨大的贡献,能够引领人类进入一个新的时代。那杨振宁的哪项研究做到了呢?

如果经常关注科学的朋友,应该知道杨振宁在1957年获得了诺贝尔物理奖,能够获得这个奖,是因为杨振宁和李政道一起发现的宇称不守恒定理。可能很多人对这个宇称不守恒定理非常陌生,不知道它有什么用?其实这个定律对物理学的影响是巨大的。而且当时杨振宁和李政道的宇称不守恒设想获得实验验证后,当年就获得了诺贝尔奖。这个获奖速度在100多年诺贝尔奖史上是空前绝后的,足以见得这项成就的重大。

当然仅仅依靠宇称不守恒定理,杨振宁还称不上是伟大的科学家。而且这也不是他最大科学贡献,杨振宁之所以伟大是因为他的杨-米尔斯方程。杨-米尔斯理论对绝大多数人来说非常的遥远,很少能够看到介绍这个理论的文章,因为这个理论太伟大了,要介绍这个理论需要上升到能够看到几乎整个物理学的高度。

相信很多朋友都知道,物理学是一门非常伟大的学问,它可以揭开世界万物的奥秘,可以揭开宇宙的奥秘。人类之所以有现在的成就,很大一部分原因就是因为在物理学方面取得的进步是巨大的。而这些进步自然离不开引领人类前进的伟大科学家。

物理学分类非常多,看上去是一门非常复杂深奥的学问。其实,如果我们把物理学想得更简单一些,那就是力的研究。物理学也可以称是力学的研究,大到宇宙星空,小到粒子,光子,都离不开力的作用。牛顿正是在苹果落地的觉悟中,提出了万有引力定律,开启了人类力学的研究,物理学的研究。

牛顿提出的万有引力定律,将天上物体的运动和地上物体的运动用几个简单优美的公式描绘出来,引领人类进入了新的时代。物理学的作用就是将世界万物的本质用尽可能少的公式涵盖,用公式来解释万物,破解万物的规律。牛顿统一了天上的力和地上的力,这是物理学史上的第一次大统一。

当然,物理学中的力并不只包含一种,牛顿之后,电、磁、光的力被科学家不断提出和研究。这三个力可以统称电磁力,想要真正研究这三个力,必然要把它们用物理学统一起来,而这个目标被麦克斯韦用四个方程理清了,麦克斯韦统一了电、磁、光,可以解释当时已知的所有电磁问题,包括我们熟悉的弹力、摩擦力,其背后的根源也是电磁相互作用。

麦克斯韦方程组是伟大的,可是这个方程组居然在伽利略变换下不协变,用麦克斯韦方程组得出的光速居然看不到是相对于哪个参考系的。爱因斯坦出马解决了这个问题,那就是爱因斯坦的狭义相对论。

狭义相对论给出了牛顿力学的适用范围,也确立了麦克斯韦方程组的正确性。不过还有一件头疼的事情没有得到解决,那就是万有引力问题。爱因斯坦又用了十年的时间给出了广义相对论,至此万有引力问题告一段落。

万有引力问题解决后,爱因斯坦没有停歇,因为他看到了物理面前的一个新的大问题,那就是万有引力与电磁相互作用力的统一。爱因斯坦在晚年时期将大量的精力投入到统一万有引力和电磁相互作用的工作上,不过他没有成功。

爱因斯坦时代,科学家在原子核内部发现了另外两种相互作用—弱相互作用和强相互作用,虽然当时发现了这两种力,但是科学家却不知道如何去描述这两种力。

而杨振宁的理论给它们指引了方向,1954年,杨振宁发表了他的杨-米尔斯规范场论,这个理论没有直接给出如何描述相互作用,盖尔曼、温伯格等几位非常杰出的科学家用这套理论做框架给出了描述强相互作用的量子色动力学以及弱电统一理论。至此可以看到,四种相互作用中的电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用都是在杨振宁的规范场理论框架下完成的。

爱因斯坦晚年有一个愿望,那就是提出的大统一理论,期望能够将这四种力完全统一起来。这对于人类科技的飞跃式发展将有划时代的意义,可以毫不夸张地说,只要这四种力能够用公式统一起来,人类文明可以直接跨越至少一个世纪的脚步,进入新的科技革命时代。

如果人类在第四次工业革命初完成了四种力的大统一,那人类将直接跨入第五次工业革命,真正迎来超乎想象的飞跃进步。而大统一理论在爱因斯坦晚年的时候一直都在研究,能够让爱因斯坦如此看重的研究,说明它的一旦实现对人类文明的促进作用是无法想象的。

当然,杨振宁提出的理论研究只是让大统一理论向前迈进了一步,虽然只是一步,但是却让一位科学家获得了伟大科学家的称号。如果未来某个科学家将它们完全统一,那成就可能丝毫不亚于爱因斯坦,甚至有可能还会超过。要知道根据科学界对伟大科学家的排名,爱因斯坦的科学贡献是排第一,杨振宁只能排在10名之后,20名以内。

人类文明的飞跃发展需要伟大科学家的贡献,可是伟大科学家可不是那么容易出现的。近现代人类诞生的科学家数量远超爱因斯坦时代,可是论起伟大科学家,近现代却是远远不如的,质量上更不用说,完全没有可比性,而数量也差不少。

当然,能够引领人类进入新时代,只需要一个伟大科学家就行了。第三次工业革命诞生了一位爱因斯坦,已经让人类文明实现了无法想象的进步。如果人类能够在本世纪再诞生一位能够媲美爱因斯坦的伟大科学家,有可能直接带领人类进入星际文明。我们期待着这一天的到来。

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